CN204239936U - 长寿命高密封旋转接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及旋转接头技术领域，公开了一种高密封性旋转接头，包括空心转轴、轴套，轴套的一端设有端盖，轴套的另一端设有连接头，空心转轴与轴套之间设有轴承，空心转轴与轴套之间还设有骨架密封圈，骨架密封圈包括骨架、密封圈本体，密封圈本体的内圈延伸形成两道平行的密封唇口，两道密封唇口的外侧面内圈设有密封锥面，空心转轴的外壁上设有环形槽，环形槽的两个侧面为与密封锥面贴合的锥面，密封唇口的内圈与环形槽的槽底之间形成间隙，密封唇口的外圈套设有弹簧压环，两道密封唇口内侧面之间均匀设有若干簧片，空心转轴的端部外侧设有环形滤网。因此，本实用新型具有磨损自动补偿，密封性能好，使用寿命长的有益效果。

Description

长寿命高密封旋转接头

技术领域

本实用新型涉及旋转接头技术领域，尤其涉及一种长寿命高密封旋转接头。

背景技术

目前，在冶金、船舶起重、化工、制药等行业，输送高压流体的刚性管道中，在相对转动的两个管路之间需要安装旋转接头，旋转接头一般包括一个空心轴、轴套、连接头，连接头与固定的管道连接，空心轴与转动的管道连接，空心轴在轴套内转动，从而实现转动管道与固定管道的连接。由于空心轴高速转动，高压流体在空心轴中输送，为了防止空心轴与轴套之间流体泄漏，空心轴外周与轴套之间安装密封圈，空心轴高速转动，密封圈很容易磨损，而且转动管道在转动过程中对带来振动，从而导致空心轴与轴套之间存在轴向跳动，这又会加剧密封圈的磨损，这样就导致每隔一段时间就要更换旋转接头或者更换密封圈，而一般高压流体管道中长时间通流体，更换旋转接头就必须要停止流体流动，各种设备都需要暂停，因此如何提高空心轴与轴套之间的密封性、减缓密封圈磨损、提高旋转接头使用寿命是旋转接头设计的重点和难点；当密封面随着磨损密封效果降低，存在微小的间隙时，油液中的颗粒状固体杂质容易进入该间隙内，从而会加速密封圈磨损，间隙也不断的增大，导致油液泄漏。

例如：中国专利授权公告号：CN201288908Y，授权公告日2009年8月12日，公开了一种刚性旋转接头，包括以中空轴和套结构连接的静止中空壳体和相对转动中空壳体，套内壁有台阶，该台阶端面与中空轴端面连接处有唇口骨架密封圈，其中所用支撑骨架是圆柱螺旋弹簧环，圆柱螺旋弹簧环是由带状簧片绕制的。当唇口骨架密封圈内圈磨损时，通过圆柱螺旋弹簧环的周向压力，使得唇口骨架密封圈的内圈始终与空心转轴外侧壁贴合，从而始终保持密封，增加了密封圈的使用寿命。该种结构的密封圈所允许的内圈唇口磨损量更大，假如普通密封圈内圈磨损1mm后密封失效，而唇口骨架密封圈即使内圈唇口磨损3mm也能保持与空心转轴外壁贴合，然而这样就带来新的问题，由于密封圈内圈唇口磨损量增大到一定程度后，会导致内圈周长与空心转轴外圈周长差增大，而且为了保证密封圈耐磨损，旋转接头内密封圈自身硬度远高于静态连接的密封圈硬度，因此周长差较大时会导致密封圈在圆柱螺旋弹簧环强力压缩下其内圈局部易起皱，从而导致油液泄漏；而有些骨架密封圈唇口内圈磨损时在弹簧环的作用下发生一定的扭转，这样就能克服内圈起皱，但是也导致了密封面的偏移，从而导致密封性下降。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中的旋转接头内空心转轴与轴套之间密封性能差，油液中的固体杂质易进入密封面内，加速密封圈磨损，导致油液泄漏的不足，提供了一种空心转轴与轴套之间密封性能好，密封圈磨损时能自动补偿密封，同时还能防止油液中的固体杂质进入密封面内的长寿命旋转接头。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种长寿命高密封旋转接头，包括空心转轴、轴套，轴套的一端设有端盖，轴套的另一端设有连接头，所述空心转轴与轴套之间设有轴承，所述的空心转轴与轴套之间还设有骨架密封圈，所述的骨架密封圈包括骨架、密封圈本体，所述密封圈本体的内圈延伸形成两道平行的密封唇口，两道密封唇口的外侧面内圈设有密封锥面，所述的空心转轴的外壁上设有环形槽，所述环形槽的两个侧面为与密封锥面贴合的锥面，密封唇口的内圈与环形槽的槽底之间形成间隙，密封唇口的外圈套设有弹簧压环，两道密封唇口内侧面之间均匀设有若干簧片；所述空心转轴的端部外侧设有环形滤网，所述的连接头的内端设有滤网连接槽，环形滤网的一端与空心转轴端部外侧固定连接，环形滤网的另一端伸入滤网连接槽内形成转动连接。

密封唇口与空心转轴环形槽的两侧面贴合密封，同时通过弹簧压环、弹性支撑件对密封锥面的径向、轴向压紧，随着使用，密封锥面不断发生磨损，密封锥面仍然能保持与环形槽侧壁贴合密封，而且密封接触面还随着磨损而增大，密封效果更好；由于通过锥面密封，因此即使磨损量较大时，密封唇口也不会起皱，即使空心转轴转动振动、轴向跳动，密封唇口能在弹簧压环、弹性支撑件作用下根据转轴的轴向跳动产生自适应的形变微调，始终保持密封，因此该种旋转接头整体密封性能好，密封唇口磨损时能自动补偿密封，使用寿命长；旋转接头内的油液流过时从环形滤网的中心穿过，因此环形滤网不会增加油液的流通阻力，环形滤网是为了防止油液中的固体颗粒杂质进入到密封唇口与密封锥面的位置，从而防止固体杂质颗粒进入密封锥面内加剧密封唇口的磨损，提高骨架密封圈的使用寿命。

作为优选，所述的环形槽的两侧顶部延伸形成形成密封凸环。骨架密封圈刚装入的时候，密封唇口上的密封锥面只与环形槽侧面接触，随着密封唇口的磨损，密封锥面会增大，此时密封锥面上一部分会与密封凸环接触，进一步加强密封。

作为优选，两道密封唇口内侧面分别设有支撑环，所述的簧片呈V形，簧片的开口端延伸形成连接面，所述的连接面与支撑环之间螺栓连接。支撑环能防止密封唇口局部受压变形。

作为优选，所述的簧片的底部设有拉杆，所述拉杆的外端穿过骨架密封圈伸出轴套外，所述轴套的外侧设有警示灯，所述的拉杆的外端与警示灯连接，当拉杆向轴套的轴心移动一定距离时，拉杆触发警示灯开启。随着密封锥面的磨损，簧片的开口增大，簧片底部朝着轴套轴向产生位移，当位移达到一定量的时候，此时认为密封唇口已经达到失效边缘（即进一步磨损会导致密封失效），拉杆会同步产生一个与簧片相同的位移，从而触发警示灯内的开关，警示灯开启，从而提醒维修人员，骨架密封圈将要失效，需要立即更换；而普通的旋转接头只有当发生泄漏时才会更换或者每隔一定的时间更换，泄漏再更换容易造成事故，由于安装环境不同，磨损时间也不同，定期更换容易造成浪费。

作为优选，所述的轴套外侧壁设有凹槽，警示灯通过安装座安装在凹槽内，安装座内还设有杠杆，杠杆的长边外端与警示灯开关连接，杠杆的短边与拉杆铰接。拉杆的位移通过杠杆放大，杠杆另一端压下警示灯开关。

作为优选，所述杠杆的短边套设有伸缩套，所述伸缩套的外端与拉杆铰接，所述拉杆的外侧套设有导向套。导向套保证拉杆拉动阻力小，伸缩套防止杠杆转动导致拉杆与周围干涉。

作为优选，所述的环形滤网呈圆台面状，其小径端通过连接环与空心转轴固定连接，所述的滤网连接槽内设有石墨密封圈，所述的环形滤网的大径端外侧设有弹性密封圈，弹性密封圈的外侧与石墨密封圈的内圈贴合接触。圆台形结构支撑强度大，不易损坏，环形滤网通过弹性密封圈与水墨密封圈配合密封，防止油液中的固体颗粒杂质从环形滤网的转动连接处进入密封锥面处。

作为优选，所述的环形滤网的大径端内侧沿圆周方向均匀固定有若干加重球。由于连接头与轴套之间的连接存在装配误差，当两者同轴度误差较大时，会导致弹性密封圈与石墨密封圈之间存在间隙，而本结构中，加重球随着环形滤网在转动的时候产生离心力，该离心力使得弹性密封圈压紧石墨密封圈，从而在旋转结构转动时能克服装配误差带来的间隙。

因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）密封唇口随着磨损能自动进行补偿密封，使用寿命长；（2）环形滤网能有效的防止油液中的固体颗粒杂质进入密封锥面内，减低密封唇口的磨损，提高使用寿命；（3）随着磨损，密封面逐渐增大，进一步加强密封；（4）当密封唇口的磨损量达到失效边缘时，能通过警示灯发出警示，提醒更换。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为图1中A处局部放大结构示意图。

图3为图1中B处局部放大结构示意图。

图4为环形滤网的结构示意图。

图中：空心转轴1 轴套2 端盖3 连接头4 轴承5 骨架密封圈6 环形槽7 密封凸环8 簧片9 拉杆10 警示灯11 安装座12 杠杆13 伸缩套14 导向套15 骨架60 密封圈本体61 密封唇口610 密封锥面611 弹簧压环612 支撑环613 连接面90 环形滤网100 滤网连接槽101 连接环102 石墨密封圈103 弹性密封圈104 加重球105。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

如图1所示的一种长寿命高密封旋转接头，包括空心转轴1、轴套2，轴套的一端设有端盖3，轴套的另一端设有连接头4，连接头与轴套螺栓连接，连接头与轴套的连接面上设有密封垫圈，空心转轴与轴套之间设有轴承5，空心转轴1与轴套2之间还设有骨架密封圈6，骨架密封圈包括骨架60、密封圈本体61，密封圈本体61的内圈延伸形成两道平行的密封唇口610，两道密封唇口的外侧面内圈设有密封锥面611，空心转轴1的外壁上设有环形槽7，环形槽的两个侧面为与密封锥面贴合的锥面，环形槽7的两侧顶部延伸形成形成密封凸环8，密封唇口610的内圈与环形槽的槽底之间形成间隙，密封唇口610的外圈套设有弹簧压环612，两道密封唇口内侧面之间均匀设有若干簧片9。

如图3和图4所示，空心转轴1的端部外侧设有环形滤网100，连接头的内端设有滤网连接槽101，环形滤网100呈圆台面状，其小径端通过连接环102与空心转轴固定连接，连接环与空心转轴焊接连接，滤网连接槽101内设有石墨密封圈103，环形滤网100的大径端外侧设有弹性密封圈104，弹性密封圈的外侧与石墨密封圈的内圈贴合接触，环形滤网100的大径端内侧沿圆周方向均匀固定有若干加重球105。当空心转轴转动时，环形滤网也同步转动，从而带动加重球转动，加重球转动时产生的离心力压在弹性密封圈上，从而使得弹性密封圈与石墨密封圈贴合密封；环形滤网能有效的防止油液中的固体颗粒杂质进入密封锥面内，减低密封唇口的磨损，提高使用寿命。

如图2所示，两道密封唇口内侧面分别设有支撑环613，簧片呈V形，簧片的开口端延伸形成连接面90，连接面与支撑环之间螺栓连接，簧片9的底部设有拉杆10，拉杆的外端穿过骨架密封圈伸出轴套外，轴套2外侧壁设有凹槽，警示灯11通过安装座12安装在凹槽内，安装座内还设有杠杆13，杠杆的长边外端与警示灯开关连接，杠杆13的短边套设有伸缩套14，伸缩套的外端与拉杆铰接，拉杆的外侧套设有导向套15。

密封唇口610与空心转轴1上环形槽的两侧面贴合密封，同时通过弹簧压环、弹性支撑件对密封锥面的径向、轴向压紧，随着使用，密封锥面不断发生磨损，密封锥面仍然能保持与环形槽侧壁贴合密封，而且密封接触面还随着磨损而增大，密封效果更好，由于通过锥面密封，因此即使磨损量较大时，密封唇口也不会起皱，当空心转轴转动振动、轴向跳动时，密封唇口能在弹簧压环、弹性支撑件作用下根据转轴的轴向跳动产生自适应的形变微调，始终保持密封，因此该种旋转接头整体密封性能好，密封唇口磨损时能自动补偿密封，使用寿命长；随着密封锥面的磨损，簧片的开口增大，簧片底部朝着轴套轴向产生位移，当位移达到一定量的时候，此时认为密封唇口已经达到失效边缘（即进一步磨损会导致密封失效），拉杆会同步产生一个与簧片相同的位移，拉杆的位移经过杠杆的放大后，杠杆长边端压下警示灯内的开关，警示灯开启，从而提醒维修人员，骨架密封圈将要失效，需要立即更换；而普通的旋转接头只有当发生泄漏时才会更换或者每隔一定的时间更换，泄漏再更换容易造成事故，由于安装环境不同，磨损时间也不同，定期更换容易造成浪费。因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）密封唇口随着磨损能自动进行补偿密封，使用寿命长；（2）环形滤网能有效的防止油液中的固体颗粒杂质进入密封锥面内，减低密封唇口的磨损，提高使用寿命；（3）随着磨损，密封面逐渐增大，进一步加强密封；（4）当密封唇口的磨损量达到失效边缘时，能通过警示灯发出警示，提醒更换。

Claims (8)

1.一种长寿命高密封旋转接头，包括空心转轴（1）、轴套（2），轴套的一端设有端盖（3），轴套的另一端设有连接头（4），所述空心转轴与轴套之间设有轴承（5），其特征是，所述的空心转轴（1）与轴套（2）之间还设有骨架密封圈（6），所述的骨架密封圈包括骨架（60）、密封圈本体（61），所述密封圈本体（61）的内圈延伸形成两道平行的密封唇口（610），两道密封唇口的外侧面内圈设有密封锥面（611），所述的空心转轴（1）的外壁上设有环形槽（7），所述环形槽的两个侧面为与密封锥面贴合的锥面，密封唇口（610）的内圈与环形槽的槽底之间形成间隙，密封唇口（610）的外圈套设有弹簧压环（612），两道密封唇口内侧面之间均匀设有簧片（9）；所述空心转轴（1）的端部外侧设有环形滤网（100），所述的连接头的内端设有滤网连接槽（101），环形滤网的一端与空心转轴端部外侧固定连接，环形滤网的另一端伸入滤网连接槽内形成转动连接。

2.根据权利要求1所述的长寿命高密封旋转接头，其特征是，所述的环形槽（7）的两侧顶部延伸形成形成密封凸环（8）。

3.根据权利要求1所述的长寿命高密封旋转接头，其特征是，两道密封唇口内侧面分别设有支撑环（613），所述的簧片呈V形，簧片的开口端延伸形成连接面（90），所述的连接面与支撑环之间螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的长寿命高密封旋转接头，其特征是，所述的簧片（9）的底部设有拉杆（10），所述拉杆的外端穿过骨架密封圈伸出轴套外，所述轴套（2）的外侧设有警示灯（11），所述的拉杆的外端与警示灯连接，当拉杆向轴套的轴心移动一定距离时，拉杆触发警示灯开启。

5.根据权利要求4所述的长寿命高密封旋转接头，其特征是，所述的轴套（2）外侧壁设有凹槽，警示灯通过安装座（12）安装在凹槽内，安装座内还设有杠杆（13），杠杆的长边外端与警示灯开关连接，杠杆的短边与拉杆铰接。

6.根据权利要求5所述的长寿命高密封旋转接头，其特征是，所述杠杆（13）的短边套设有伸缩套（14），所述伸缩套的外端与拉杆铰接，所述拉杆的外侧套设有导向套（15）。

7.根据权利要求1或2或3所述的长寿命高密封旋转接头，其特征是，所述的环形滤网（100）呈圆台面状，其小径端通过连接环（102）与空心转轴固定连接，所述的滤网连接槽内设有石墨密封圈（103），所述的环形滤网的大径端外侧设有弹性密封圈（104），弹性密封圈的外侧与石墨密封圈的内圈贴合接触。

8.根据权利要求7所述的长寿命高密封旋转接头，其特征是，所述的环形滤网（100）的大径端内侧沿圆周方向均匀固定有若干加重球（105）。